نویسندگان

• سید اکبر جعفری
• مجتبی اعلایی
• محسن امینی
• فرهاد شهبازی
• هادی اکبرزاده

چکیده

  در این مقاله در قالب رهیافت نظریه ابررسانایی مبتنی بر نوارهای ناخالصی به بررسی آلایشهای مختلف در الماس می‌پردازیم تا به این سوال پاسخ دهیم که کدام عنصر بیشترین چگالی حالات فاز نرمال را برای نوار ناخالصی ایجاد می‌کند. محاسبات اصل اولیه ما نشان می‌دهد که تهی جاهای کربنی با غلظت از حدود چند درصد قادرند نوار ناخالصی با بیشترین تعداد حالات در سطح فرمی را ایجاد کنند. در ادامه برای بررسی اثرات بی نظمی و جایگزیدگی اندرسون در این نوار ناخالصی، یک مدل ساده تک نواری برای این مواد می نویسیم. مطالعات اولیه ما نشان می‌دهد که اگر بین تهی جاها هیچ همبستگی وجود نداشته باشد بسیار قبل از رسیدن غلظت تهی جاها به محدوده درصد، کل نوار ناخالصی جایگزیده می‌شود و لذا امکان ابررسانایی در دماهای پایین منتفی می‌شود. برای دست یافتن به حالتهای گسترده ناخالصی لازم است المان ماتریس انتقال بین تهی جاهای الماسی نیز در نظر گرفته شود .

کلیدواژه‌ها

• ابررسانایی باند ناخالصی
• الماس با آلایش بور
• جایگزیدگی اندرسون
• مدل تنگ بست
• تهی جای کربنی

عنوان مقاله [English]

Conductivity and superconductivity in heavily vacant diamond

نویسندگان [English]

• S A Jafari
• M Allaei
• M Amini
• F Shahbazi
• H Akbarzadeh

چکیده [English]

  Motivated by the idea of impurity band superconductivity in heavily Boron doped diamond, we investigate the doping of various elements into diamond to address the question, which impurity band can offer a better DOS at the Fermi level. Surprisingly, we find that the vacancy does the best job in producing the largest DOS at the Fermi surface. To investigate the effect of disorder in Anderson localization of the resulting impurity band, we use a simple tight-binding model. Our preliminary study based on the kernel polynomial method shows that the impurity band is already localized at the concentration of 10-3. Around the vacancy concentration of 0.006 the whole spectrum of diamond becomes localized and quantum percolation takes place. Therefore to achieve conducting bands at concentrations on the scale of 5-10 percent, one needs to introduce correlations such as hopping among the vacancies .

کلیدواژه‌ها [English]

• Impurity band superconductivity
• diamond with boron doping
• Anderson localization
• tight binding model
• carbon vacancy